[發(fā)明專利]一種代購(gòu)機(jī)器人及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911411904.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111098313B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張峰瑀;吳宇輝;杜海英;張揚(yáng)潤(rùn);付秒;李陽(yáng);吳煜霞;張釗睿;吳天亮;孫舒鵬;侯騰躍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連民族大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J11/00
• 分類號(hào): B25J11/00;B25J5/00;B25J9/16;B25J19/02;B25J19/00;G07F11/00
• 代理公司: 大連智高專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 馬慶朝

1.一種代購(gòu)機(jī)器人，其特征在于，包括：機(jī)器人主體(1)、機(jī)械手臂(2)、可旋轉(zhuǎn)掃碼識(shí)別器(3)、可彎曲機(jī)械抓手(4)、顯示屏(5)、伸縮器(6)、底盤(7)、自動(dòng)稱重系統(tǒng)(8)、電機(jī)(9)、輪子(10)、掃地系統(tǒng)(11)，所述機(jī)械手臂(2)安裝在所述機(jī)器人主體(1)兩側(cè)，所述可旋轉(zhuǎn)掃碼識(shí)別器(3)安裝在所述機(jī)械手臂(2)上，所述可彎曲機(jī)械抓手(4)與所述機(jī)械手臂(2)連接，所述顯示屏(5)安裝在所述機(jī)器人主體(1)上方，所述伸縮器(6)用于連接所述機(jī)器人主體(1)和所述底盤(7)，所述底盤(7)上方設(shè)有所述自動(dòng)稱重系統(tǒng)(8)，所述電機(jī)(9)和輪子(10)安裝在所述底盤(7)上，所述輪子(10)與所述電機(jī)(9)連接，所述底盤(7)下方設(shè)有所述掃地系統(tǒng)(11)；

其控制方法步驟如下：

S1、買家通過(guò)手機(jī)app或微信小程序查看超市貨物的信息，挑選自己預(yù)購(gòu)買的商品加入購(gòu)物車中，選擇機(jī)器人代購(gòu)；

S2、機(jī)器人接收指令后，在超市的數(shù)據(jù)庫(kù)中查找商品的位置信息，并標(biāo)記商品所在位置進(jìn)行路徑規(guī)劃，選擇最優(yōu)路徑后，通過(guò)光電管和超聲波避障系統(tǒng)進(jìn)行路徑循跡；

S3、機(jī)器人到達(dá)商品附近后，機(jī)械手臂按照商品信息進(jìn)行抓取，機(jī)械手臂通過(guò)內(nèi)置的圖像識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行商品確認(rèn)，通過(guò)掃描商品條形確認(rèn)好商品的生產(chǎn)日期及過(guò)期日期，若保質(zhì)期將近，則停止抓取，詢問(wèn)買家是否選擇該商品，抓取商品完成后放回機(jī)器人相應(yīng)的存放箱；

S4、依次按以上步驟進(jìn)行商品的識(shí)別和抓??；抓取的過(guò)程中，機(jī)器人處理器會(huì)自動(dòng)計(jì)算抓取成功的商品的價(jià)格，并進(jìn)行累加；

S5、購(gòu)買完全部商品后，內(nèi)置貨倉(cāng)關(guān)閉，自動(dòng)回到機(jī)器人停放區(qū)，找到充電樁進(jìn)行自主充電；

S6、給買家發(fā)送信息，報(bào)告位置信息，并在顯示屏上顯示二維碼等待買家來(lái)取貨和付款，交易完成；

采用光電管進(jìn)行導(dǎo)購(gòu)機(jī)器人的循跡，超市的地面為白色地板磚，在離貨架的一定距離范圍內(nèi)，在地面上粘上黑色膠帶，光電管通過(guò)對(duì)黑色和白色不同反射光的強(qiáng)弱輸出0和1數(shù)字信號(hào),傳回到機(jī)器人的MCU，然后MCU根據(jù)傳回來(lái)的信息，判斷是否偏離路線，并判斷后續(xù)的形式路徑；在導(dǎo)購(gòu)機(jī)器人的底盤上放置了3排光電管，位于底盤的前中后三個(gè)位置，三部分的光電管相互配合，負(fù)責(zé)機(jī)器人的巡線，方向偏正；

機(jī)器手臂抓取商品時(shí)，首先將商品的條形碼或者二維碼放到攝像頭附近，攝像頭會(huì)掃描二維碼信息，首先判斷該商品是否為所需要的商品，如果是的話，會(huì)把商品抓取到機(jī)器人身上的儲(chǔ)物空間，如果不是的話會(huì)把抓取到的商品重新放回到原來(lái)位置，然后發(fā)送一條未找到預(yù)購(gòu)商品的指令給前臺(tái)，然后前往下一個(gè)目的地或者返回起點(diǎn)；

避開障礙物及行人過(guò)程中，采用超聲波+光電開關(guān)，光電開關(guān)用于對(duì)循跡的二次糾正，把光電開關(guān)的距離設(shè)置為黑線到兩邊貨架的距離，當(dāng)機(jī)器人循跡不準(zhǔn)，向某一邊發(fā)生移動(dòng)時(shí)，光電開關(guān)就會(huì)觸發(fā)，向MCU發(fā)出機(jī)器人偏離軌道的信息，MCU會(huì)反饋給電機(jī)，向正確的軌跡上移動(dòng)，然后重新移動(dòng)；同時(shí)在機(jī)器人的前邊和上超聲波后邊設(shè)置光電開關(guān)進(jìn)行避障，當(dāng)超聲波和光電開關(guān)觸發(fā)時(shí)，就會(huì)發(fā)送信息給MCU；給超聲波模塊接入電源和地，給脈沖觸發(fā)引腳輸入一個(gè)長(zhǎng)為20us的高電平方波；輸入方波后，模塊會(huì)自動(dòng)發(fā)射8個(gè)40KHz的聲波，與此同時(shí)回波引腳端的電平會(huì)由0變?yōu)?；當(dāng)超聲波返回被模塊接收到時(shí)，回波引腳端的電平會(huì)由1變?yōu)?；定時(shí)器記下的這個(gè)時(shí)間即為超聲波由發(fā)射到返回的總時(shí)長(zhǎng)，根據(jù)聲音在空氣中的速度為344米/秒，即可計(jì)算出所測(cè)的距離。

2.如權(quán)利要求1所述的代購(gòu)機(jī)器人，其特征在于，還包括儀表盤(12)、啟動(dòng)按鈕(13)和急停按鈕(14)，所述儀表盤(12)安裝在所述機(jī)器人主體(1)上，所述啟動(dòng)按鈕(13)和急停按鈕(14)安裝在所述機(jī)器人主體(1)上方。

3.如權(quán)利要求1所述的代購(gòu)機(jī)器人，其特征在于，還包括自動(dòng)充電感應(yīng)器(15)，所述自動(dòng)充電感應(yīng)器(15)安裝在所述底盤(7)下方；還包括避障傳感器(17)，所述避障傳感器(17)設(shè)置在所述底盤(7)下方。

4.如權(quán)利要求1所述的代購(gòu)機(jī)器人，其特征在于，還包括排氣管道(16)，所述排氣管道(16)設(shè)置在所述機(jī)器人主體(1)后側(cè)。